IT9003740A1 - Regolatore di pressione di gas a membrana assiale. - Google Patents

Description

D E SC R I Z IO N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

REGOLATORE DI PRESSIONE DI GAS A MEMBRANA ASSIALE.

R IA S S UN T O

il regolatore di pressione prevede, interposto tra un primo e secondo semicorpo (1, 2), un elemento di tenuta o membrana piana (6), elasticamente deformabile, perpendicolarmente disposto rispetto allo.sviluppo di un primo e Secondo condotto ( 3 4;) od a battuta, da un lato, con un anello (20) piatto associato al primo semicorpo (1) dal lato interno di un relativo foro (la), e dotato di una serie di apertura passanti (10) regolarmante distribuito sulla propria uiperficie e chiudibili dall'elemento di tenuta (9), e definente, unitamente al primo semirorpo (1), una prima camera (2Ί) di passaggio del gas esterna al foro 1a) ed all'elemento di tenuta (6), e dall'altro-.

con mezzi di ritegno (9) associati al secondo semicorpo (2) dal lato interno del relativo foro (2a) e definenti, unitamente al 'secondo semicorpo (2), una seconda camera (22) di passaggio del gas contraffacciate alla prima camera (21 ) il primo foro (la), le aperture (10), la prima e seconda camera (21, 22) e il secondo foro (2a) definiscono un condotte di passaggio del gas in corrispondenza della deformazione dell'elemento di tenuta (6). (FIG. 1)

DESCRIZIONE

Il presente trovato concerne un regolatore di pressione di gas a membrana assiale.

'sono attualmente noti in commercio dei regolatori, o riduttori di pressione di gas, i quali sono costituiti essenzialmente da un condotto di entrata del gas a una carta pressione, da un secondo condotto, coassiale al primo, di uscita del gas a una pressione di utenza o comunque a una pressione diversa da quella presente nel primo condottouna prima soluzione, di tipo classico diremo, prevede la "suddivisione" della funzione di regolazione e di tenuta in due distinte parti definite da corrispondenti membrane, l'una fungente da vero e proprio elemento regolatore-separatore della pressione di valle dalla pressione di motorizzazione e l'altra realizzante una padi tenute par un otturatore mosso e guidato dalla prima membrana. in altre parole, il compito di elemento di chiusura del flusso dì gas viene espletato da una vera e propria guarnizione ad anello sulla quale si viene a concentrare 1‘effetto di laminazione del gas. Ciò porta, anche in virtù della presenza di elementi meccanici in movimento, ad un elevato livello di rumorosità riscontrabile nel funzionamento a regime dello stesso riduttore.

LA costruzione di queste unità è comunque tale che, in caro anche di rottura e perdita totale della guarnì -zione DI tenuta, il riduttore si posiziona comunque in configurazione di presunta chiusura ("FAIL TO CLOSE"). la stessa Richiedente ha a suo tempo realizzato unità eli riduzione del tipi sopra accennato, vedi brevetto per bodello di Utilità -174925, costituite da quattro elementi derivati da lavorazioni meccaniche e fra loro fissati assialmente cosi da costituire, in coppia, un complesso riduttore-monitor funzionante esattamente secondo gli insegnamenti sopra riportati.

Un secondo tipo di regolatore, denominato comunemente "a flusso assiale ; prevede invece che tra i due condotti di entrata ed uscirà sia interposta la vera e propria valvola dì riduzione reimposta da un'unica membrana, o guarnizione flessibile, di tipo toroidale, collocata all 'interno di un corrispondente corpo intermedio a sua volta fissato tra i suddetti due condotti e dotato di una borriera centrale, o deviatore di flusso, su cui sono realizzate -, da entrambe le parti rispetto alla mezzeria e lungo porzioni di superfici di opposta conicità, una pluralità di scanalature di passaggio del gas che vengono pili o meno interessate, in chiusura, dalla suddetta membrana piu esattamente, il controllo della pressione del gas viene ottenuto attraverso la deformazione della membrana toroidale, la quale è adagiata sulla barriera centrale in posizione di riposo, a chiusura dei passaggi che coll egano tra loro i due condotti, mentre si dilata, nel coso di squilibrio tra le pressioni di mandata e di utenti permettendo, di conseguenza, il passaggio di una maggiore o minore portata di gas, svolgendo cosi la sua funzione di elemento di regolazione oltre a quello di tenuta.

Tali regolatori però richiedono una tecnologia di realizz azione più costosa di quelli precedenti (essendo costruiti in fusione), comunque sono classificabili come di tipo FAlL TO OPEN", ovvero sono destinati a posizionarsi in configurazione di apertura nei caso di rottura della membrana

lo .scopo del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti ora menzionati tramite la realizzazione di un regolatore di pressione a singola rnembrana assiale di strutturazione semplice, economico sia dal punto di vista degli elementi costruttivi che da quello della manutenzione-, di sicuro affidamento e precido nel funzionamento, ed a bassa rumorosità operativa.

Il trovato, quale esso è caratterizzato dalle rivendi·azioni, raggiunge gii scopi prefissati attraverso un regolatore di pressione il quale prevede, interposto tra un primo secondo semicorpo, un elemento di tenuta o membrana piana, elasticamente deformabile, perpendicolarmente disposto rispetto allo sviluppo di un primo e secondo condotto, ed a battuta, da un lato, con un anello piatto, associate al primo semicorpo dal lato interno di un relativo foro. è dotato di una serie di aperture passanti regolarmente distribuite sulla propria superficie e chidibili dall'elemento di tenuta, e definente, unitamente di primo semicorpo, una prima camera di passaggio del gas esterna al foro ed all'elemento di tenuta, e dall'altro, con mezzi di ritegno associati al secondo semicorpo diti lato interno del relativo foro e definenti, unitamente al secondo semicorpo, una seconda camera di pestaggio del gas contraffacciata alla prima camera; il primo foro le aperture, la prima e seconda camera e il secondo foro definiscono un condotto di passaggio del gas io corrispondenza della deformazione dell'elemento di tenuta.

I vantaggi e lo caratteristiche del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione det tagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati. che ne rappresentano una forma di reaìizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

- la figura 1 illustra, in una vista laterale con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre, il regolatore di pressione oggetto del presente trovato;

la figura 2 illustra, in una vista laterale, un particolare ingrandito della membrana del regolatore di cui a fig. 1

Conformemente alle figure allegate, il regolatore, o più comunemente riduttore di pressione di gas, è costituits da un primo ed un secondo semicorpo 1 e 2, centraimatite forati in 1a e 2a, disposti contraffacciati ed uniti, a flangia ed a tenuta, l'uno all'altro, i quali sono collegati., mediante apposite flangiature 13 e 14 provviste di viti 13a e 14a, rispettivamente ad un primo condotto 3 di mandata del gas ad una pressione di arrivo ed un secondo condotto 4 di uscita del gas ad una pressione di utenza il primo e secondo condotto 3 e 4 e quindi anche i due semicorpi 1 e 2 sono controllati da un sistema pilotito , mediante dei corrispondenti tubi 15, 16 e 16a di collegamento, il quale permette la chiusura o l'apertura,attraverso una contrapressione di tenuta (ampiamorite descritta successivamente), del passaggio del flusso ci gas dal primo condotto 3 al secondo condotto 4 alla pressione dì utenza.

Interposto tra i due semicorpi 1 e 2 (vedi sempre fig. 1) è previsto un elemento o membrana di tenuta 6 e-1asticernente deformabile, il quale è perpendicolarmante disposte rispetto allo sviluppo dei due condotti J e 4; pii*precisamente l'elemento di tenuta 6 (che, come vedremo, funge sia da regolatore di pressione che da vero e proprio elemento di chiusura) è costituito, nel caso illustrato, da una membrana elastica circolare ed è posto a contatto, da un lato, con un ane]lo 20, anch'esso conformato sostanziaimente piatto, associato al primo semicorpo 1, sul lato interno del relativo foro ta; questo anello 20 e dotato di una serie di aperture passanti 10, rhe nel caso specifico sono definite da una serie di feritoie, regolarmente distribuite sulla sua superficie e chiudibili dalla corrispondente superficie dell'elemento di tenuta 6. Tale anello 20 inoltre definisce (vedi fig. 2), unitamente al primo semicorpo 1, una prima camera 21 di passaggio del gas esterna al foro la e all'elemento di tenuta 5.

Dall‘altro lato la membrana 6 è trattenuta (vedi ancora fig ?) da me>7i di ritegno 9 associati al secondo semicorpo 2 dal lato interno del relativo foro 2a; questi mezzi di ritegno sono costituiti da una scanalatura circolare, entro cui alloggia un ingrossamento circonferenziale esterno 3B dell'elemento di tenuta 6, realizzata su un piattello 19 alloggiato, a tenuta, all'interno del secondo semicorpo 2, i quali definiscono, unitamente a quest 'ultimo, una seconda camera 22 di passaggio del gas contraffacciate ed analoga alla prima camera 21.

il piattello 19 inoltre definisce una camera a tenuta 2b all'interno del secondo semicorpo 2 entro cui sfocia un terzo condotto 8 comunicante con il suddetto sistema pilotato . in questa camera 2b, il secondo semicorpo 2 è dotato di una molla il conica interposta tra un secondo piattello 12 di stabilizzazione, contraffacciato ed a contatto con la porzione centrale dell'elemento di tenuta U, e l'estremità interna del piattello 19.

L'anello ?0 e il piattello 19, essendo corpi separati rispetto ai rispettivi semicorpi 1 e 2, vengono stabilmente trattenuti all'interno degli stessi attraverso relative sedi circonferenziali, nonché da una serie di ponticelli 23 dipartentisi dal corrispondente semicorpo 1 e 2 e necessari per individuare le suddette camere di passaggio 21 e 2?.

Grazie a questo tipo di membrana S la regolazione del flusso di gas dal primo condotto 3 al secondo condotto 4 è possibile attraverso il sistema pilotato 5 che gestisce la deformazione della membrana variando la contropressione al l 'interno della camera 2b attraverso il terzo condotto 8 in altre parole il flusso di gas in arrivo dal primo condotto 3 ad una certa pressione viene bloccato dalla membrana 6 grazie ad una uguale contropressione inviata dal sistema pilotato 5 all'interno della camera a tenuta 2b, la quale quindi mantiene in una situazione di equilibrio la membrana stessa e quindi di chiusura, data la presenza della molla 11; nel momento in cui si manifesta una diminuzione del valore di pressione all 'interno del condotto 4 la membrana G subisce una deformazione e-1 astica verso l'intorno (vedi freccia F di figura 2) dovuta alla maggiore prensione del gas in arrivo dal primo condotto la posizione della membrana tì illustrata in linea continua in fig. 2 è quella deformata, mentre in linea discontinua e illustrata la membrana 6 in posizione di riposo.

La deformazione della membrana 6 apre in pratica 1 'accesso elle suddette feritoie 10 che permettono quindi il passaggio di una maggiore portata di gas al secondo condotto 4 (vedi frecce F1 di figura 2), attraverso il primo toro la, le feritoie 10· la prima camera 21, la seconda cornerà 2? e il secondo foro 2a che definiscono un vero e proprio condotto atto a by-passare l'elemento di tenuta 6.

Grazie quindi a questo tipo di costruzione del complesso membrana -semicorpi , è possibile avere un regolatore di pressione molto pratico e semplice, in quanto la strutturazione della stessa membrana fa si che quest'ultima assolva sia i compiti di semplice elemento di rego -lazione che di vero e proprio corpo di tenuta. Cosi striliturato, tutto il regolatore risulta molto più sem pi ice sia dal lato costruttivo (rispetto a quelli a flusso assiale) che da quello della manutenzione; l'ingombro risulta inoltre notevolmente diminuito in quanto tutto il regolatore presenta una conformazione ultra piatta.

Il regolatore presenta altresi una quasi totale mancanza di rumorosità durante il proprio funzionamento a regime, in quanto non sono presenti elementi meccanici in movimento, o comunque nel caso specifico sono "afoni".

U trovato cosi concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da clementi tecnicamente equivalenti .

Claims (4)

1. R I V E N D IC A Z I O N I 1 Regolatore di pressione di gas a membrana assiale costituito almeno da un primo e da un secondo semicorpo (1, 2), centralmente forati in (1a e 2a), disposti contraffacciati ed uniti a flangia, a tenuta, l'uno all'altro o collegati rispettivamente ad un primo condotto (3) di mandata del detto gas ad una pressione di arrivo ed un secondo condotto (4) di uscita di detto gas ad una pressione di utenza; detti semlcorpi (1, 2) e detti primo e secondo condotto (3, 4) essendo controllati da un sistema pilotato (b) atto ci chiudere od aprire, mediante una contropressione di tenuta, il passaggio di detto gas dal detto primo condotto (3) al detto secondo condotto (4) alla pressione di utenza, caratterizzato dal fatto di prevedere, interposto tra i detti due semicorpi (1, 2), un elemento di tenuta o membrana piana (6 , elasticamente deformabile, perpendicolarmente disposto rispetto allo sviluppo di detti primo e secondo condotto (3,4), e po sto a contatto, da un lato, con un anello (20), anch'esso conformato sostanzialmente piatto, associato al detto primo semicorpo (1) dal lato interno del relativo foro (la), dotato, ditto anello (20), di una serie di aperture passenti (10) regolarmente distribuite sulla propria superfìcie e chiudibili da detto elemento di tenuta (6), e definente unitamente al detto primo semicorpo (1), una prima camera (21) di passaggio dei detto gas esterna al detto foro (1à) ed a detto elemento di tenuta (6); detto elemento di tenuta (o) essendo a contatto, dal''altro lato, con mezzi di ritegno (9) associati al detto secondo semicorpo (2) dal lato interno del relativo detto foro (2a) o definenti , unitamente al detto secondo semicorpo (?), una seconda camera (22) di passaggio del detto ga contraffacciataalla detta prima camera (21); detto primo foro (la;, dette aperture (10), detta prima e seconda ca mera (21 22) e ditto secondo foro (2a) definendo un con dotto di passaggio del detto gas in corrispondenza dell deformazione di detto elemento di tenuta (0).
2. 2. Regolatore secondo la rivendicazione 1, caratterizza to dal fatto che il detto elemento di tenuta (6) è costi tuito da una membrana elastica circolare presentante lungo la propria circonferenza esterna, un ingrossamento (36) alloggiabìle in una corrispondente scanalatura cir 'colare, definente i detti mezzi di ritegno (9), realizza ta su un piattello 19) alloggiato all'interno di detto secondo semicorpo (2),
3. 3. Regolatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal tatto che il detto anello (20) è alloggiato stabilmente a tenuta all'interno di detto primo semicorpo e dette aperture (10) sono definite da una serie di feritoie circonferenziali atte a permettere il passaggio di detto gas in corrispondenza della deformazione di detto elemento di tenuta (6).
4. 4. Regolatore seconda la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto secondo semicorpo (2) è dotato dì una molla (1 ) conica interposta tra un secondo piat tello 12 di stabilizzazione, contraffacciate ad a contatto con detto elemento dì tenuta (G), e la parte interna dei detti mezzi di ritegno (9)„ 5- Regolatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema pilotato (5) è dotato dì un terzo condotto (8) sfociante in una camera (2b) definita da detto elemento di tenuta (6) e da detti mezzi di ritegno (9) costituiti da un piattello (19), in modo tale da realizzare una contropressione di pilotaggio di detto elemento di tenuta. 6- Regolatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto anello (20) e detti mezzi di ritegno (3) sono stabilmente accoppiati tra loro e ritenuti all'interno di detti semicorpi (1 e 2) attraverso relative sedi circonferenzialΐ e tramite una serie di ponticelli (23), uniformemente distribuiti e dipartentisì dalia circonferenza dei rispettivi detti semicorpi (1, 2), necessari per individuare le suddette camere di passaggio ( '2 1 , 22 ) 7- Regolatore secondo le rivendicazioni precedenti e se -condo quanto descritto ad illustrato con riferimento alle figure degli unid disegni e per gli accennati scopi.